【摘 要】
：
在普通物理实验中,一般先测出空间电势的分布或等势线,再根据电场线与等势线垂直和沿着电场线的方向电势逐渐降低的原理,画出电极之间的电场强度分布.但这是一种定性的研究方法,无法得到电场强度的具体数值.将数值差分算法引入到静电场模拟实验中,基于MATLAB计算得到空间电场强度的具体数值,进一步还可以得到空间电荷的具体数值,这样可以得到更更富的静电场信息.该方法可以拓展静电场模拟实验的深度和广度,有效地训练同学们利用计算机编程方法处理数据的能力.
【机 构】
：
西安交通大学物理学院物理国家级实验教学示范中心,陕西西安 710049;西安工程大学理学院,陕西西安 710048
论文部分内容阅读
在普通物理实验中,一般先测出空间电势的分布或等势线,再根据电场线与等势线垂直和沿着电场线的方向电势逐渐降低的原理,画出电极之间的电场强度分布.但这是一种定性的研究方法,无法得到电场强度的具体数值.将数值差分算法引入到静电场模拟实验中,基于MATLAB计算得到空间电场强度的具体数值,进一步还可以得到空间电荷的具体数值,这样可以得到更更富的静电场信息.该方法可以拓展静电场模拟实验的深度和广度,有效地训练同学们利用计算机编程方法处理数据的能力.
其他文献
对级联型氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)在非钳位感性负载开关(US)应力下的可靠性机理进行研究.通过实验分析和软件仿真验证,揭示级联型氮化镓功率器件在单脉冲UIS应力下的耐受机理、失效机理以及在多脉冲UIS应力下的电参数退化机理.在常开型氮化镓晶体管从开态转换到关态的过程中,器件源漏两端的电压增大.通过自配置级联的方式,观察器件内部节点的电压情况,从而分析其失效过程.实验结果表明器件的失效位置出现在低压硅基器件上,利用仿真软件分析得出逆压电效应引起关态漏电的增大,最终导致器件失效.此外,结合测
利用重力反演沉积盆地基底起伏是油气重力勘探研究的一个重要方面.随着地质目标勘探难度逐渐增大,亟需提高重力反演盆地基底的精细程度.本文研究了基于Lp范数约束的非线性重力反演方法,反演结果能更好地符合裂陷盆地基底起伏特征.反演时假设沉积盆地基底和沉积层均为单一岩性,即沉积层与基底的密度差为常数.将基底之上的沉积层剖分为垂直并置的棱柱体,用棱柱体底面深度近似沉积盆地基底深度,其为待反演的参数.利用Ekblom范数近似Lp范数的表达式,并建立Lp范数意义下的参数向量函数,将其与重力误差函数结合得到非线性反演的目标
为降低多锅炉共用脱硫塔燃煤电站因增压风机跳停引发的连锁风险,采用CFD数值模拟与集总参数建模相结合的方法建立了母管制烟道系统的数理模型,得到增压风机排出烟气量、锅炉排出烟气量以及风机跳停对母管制烟道压力分布的影响规律,并在此基础上采用MATLAB构建了母管制烟道在线运行指导系统.结果 表明:母管两端增压风机跳停会导致其相近管段压力提升更为剧烈;提升增压风机转速及降低锅炉负荷能够有效降低烟道系统压力,且对其相近管段及空预器出口压力的作用最为显著;当某增压风机跳停时,优先提高临近增压风机转速能够更大程度降低烟
望远镜光轴垂直于分光计主轴的调节是分光计调节实验中最容易出现问题、耗时最长的环节.大量承担光学实验教学的一线教师提出了多种改进策略,在一定程度上提高了实验效率,但仍然存在一些缺陷.通过双面平面镜旋转前后反射像分析可知,平面镜和望远镜倾斜度分步调节可使该环节更易完成.基于反射定律,借助平行光管分步调节实现了平面镜和望远镜倾斜度调节的分离,其原理和具体调节步骤分别得到分析和描述.该方法大大降低了对粗调的要求,减少了调节步骤,是一种更方便快捷的分光计调节方法.
提出一个在分光计平台上同时测量介质薄膜厚度与折射率的实验方案.改变光线入射角,测量薄膜样品的反射率,利用数值拟合的方法同时得到了薄膜的参数.实验结果与厂家提供的参考值及由椭偏仪测试结果吻合得较好.该实验内容可作为分光计及偏振光的拓展.
太阳能电池是一种通过光生伏特效应,利用太阳光直接发电的装置.研究主要探究高效太阳能电池应用前景及其分类与特征.
传统分光计结构复杂、装置精密,调节要求高,调节时必须严格按要求和步骤进行,其中调节望远镜光轴与中心旋转轴垂直是调节的难点.教师无法实时观察学生的实验情况,以至于不能及时给以指导.针对上述问题,在不改变原有构造和性能的前提下,设计制作可降低学生实验观测难度的辅助装置及画面共享技术,可使学生的操作效率和兴趣大大提升,教师也能实时观察学生的实验情况并及时进行指导,极大地提高了分光计实验的教学效率.
针对磁流变液制动器,提出了一种正弦调频励磁电流控制方式,建立了正弦电流频率与等效力矩的数学模型,通过改变电流控制器输出的正弦频率直接调整制动力矩,消除了传统的基于门限阈值控制方式带来的剩余磁滞问题.使用COMSOL软件对不同频率正弦励磁信号控制下的输出进行仿真,并进行剩余制动力矩模型修正.仿真结果表明,在电流频率由0.1 Hz变化到10 Hz时,等效力矩输出范围可达150 N·m,可满足多数汽车ABS对制动力矩范围的需求.
详细介绍了一种基于光干涉和拉力传感器测量金属丝杨氏模量的系统.该系统主要由迈克尔逊干涉仪,铜丝,He-Ne激光器,拉力传感器和自主设计的拉力测量装置组成.通过该系统测量出的实验结果在铜丝的标准值范围之内,和传统的拉伸法测量杨氏模量相比,该系统具有待测量物理量少,精确度高,占地小,易操作等优点,具有广泛的应用前景.
转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度,具有重要的物理意义和实用价值.文章利用智能手机内置磁力计(magnetometer)和物理实验手机应用软件(phyphox),基于扭摆法定量测量刚体转动惯量.实验结果证实了该方法的可行性,测量精度在可接受范围.在大学物理实验中引入智能手机,不仅能够降低实验成本,而且还能够激发学习兴趣,增强学生探究欲望.